電力系統(tǒng)中的開關類設備主要包括GIS、AIS(敞開式斷路器)、GIS/敞開式的隔離開關、開關柜斷路器等。各類開關設備的材料、工藝、設計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機械故障,嚴重時更會導致電氣火災、停電等事故,現有狀態(tài)檢修方式的試驗周期長、耗費人力物力、檢修效率低等缺點,較大地影響設備正常運行。GIS是當今輸電網絡中一種應用***的電氣設備。通過將變電站中斷路器、隔離開關、接地開關、PT、CT、避雷器、連接母線、電纜終端、進出線套管等一次設備經過優(yōu)化設計并有序地結合為整體,在金屬殼內封裝起來,內部充SF6氣體作為滅弧和絕緣介質組成的封閉組合電器。與傳統(tǒng)的敞開式相比較,GIS具有占地面積小、可靠性高、安全性強、運行維護工作量很小等優(yōu)點,因而被大量使用在重要負荷、樞紐變電站中。但由于其采用全封閉結構,一旦發(fā)生故障,影響范圍大并且難以準確定位及快速搶修,將會帶來嚴重的經濟損失。隨著GIS逐步在特高壓輸電網絡推廣應用,設備故障所造成的影響將進一步加大。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的實際應用價值。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測工作原理
GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點GIS在帶電運行過程中除了機械故障會導致異常振動外,放電性故障(如絕緣子內部缺陷、螺絲松動、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等)也會導致聲紋振動信號的產生。因此,通過深入研究GIS本體的聲紋振動信號特征可發(fā)現GIS機械性故障及放電性故障,具有監(jiān)測***、監(jiān)測結果互相補充的特點?;诼暭y振動信號的在線監(jiān)測,可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現潛在故障,并及時預警,從而延長使用壽命,提高電網運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主,結合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測,開發(fā)了故障診斷算法(***軟著權)并提取相關特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng),適用于開關設備的帶電監(jiān)測(便攜診斷式、手持巡檢式)、在線監(jiān)測(長期固定式、短期移動式)。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器(壓電式加速度計)、位移傳感器、電流傳感器、IED(在線監(jiān)測式)/主機(便攜/手持式)、云服務器、通訊單元、供電單元等組件構成。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測工作原理杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的客戶反饋分析。
3.3.1.1信號包絡分析為提高在線監(jiān)測的準確度,GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅動電機電流的信號,然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡分析,簡化并反映原始信號特征,便于后續(xù)分析與處理。傳統(tǒng)希爾伯特變換進行包絡分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題,因此采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析。聲紋振動和電流的信號包絡分析如下圖3.5所示。
3.3.1.2信號包絡重合度比對分析如下圖3.6所示,信號包絡分析后可快速實現歷史信號重合度比對分析,更直觀地判斷OLTC運行狀態(tài)。為量化信號重合度比對,GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關系數的計算。當實時采集的與正常狀態(tài)的信號包絡互相關系數:◆接近1時,OLTC接近正常運行狀態(tài)?!艚咏?時,OLTC可能存在故障。
七、GZAFV-01系統(tǒng)的售后技術培訓與服務體系我公司擁有多名從事電力設備運行態(tài)勢監(jiān)測及診斷技術的*****和管理人員,均具有深厚的技術底蘊和豐富的現場電氣作業(yè)經驗;并擁有完善的售后服務管理體制。
現場作業(yè)組織架構圖7.1技術培訓關于在線監(jiān)測型的GZAFV-01系統(tǒng)的現場電氣作業(yè),我公司為GZAFV-01系統(tǒng)組建現場作業(yè)項目部的電氣作業(yè)工程師負責安裝、調試、投運直至驗收通過,并在作業(yè)現場對GZAFV-01系統(tǒng)的功能、指標和注意事項進行詳細的技術培訓。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測服務的客戶滿意度調查。
變壓器運行時,電流通過繞組時產生的電動力引起繞組振動,硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導致鐵芯振動。由于繞組導體所受電動力正比于負載電流的平方,繞組的聲紋振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應強度正比于加載電壓的平方,鐵芯的聲紋振動信號的基頻也為100Hz。另外,考慮到鐵芯振動的非線性特性,聲紋振動信號還會包含頻率為100Hz整數倍的高次諧波。當變壓器的繞組變形或鐵芯故障后,聲紋振動信號頻譜分布將發(fā)生改變,產生諧波分量。因此,信號分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據,采用聲紋振動監(jiān)測法可實現繞組及鐵芯在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。綜上所述,采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài),適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測,與變壓器無電氣連接而不影響正常運行,有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。我公司結合多年技術預研儲備及現場技術服務經驗,成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng),既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式,也有便攜式的帶電監(jiān)測系統(tǒng)及可移動的重癥監(jiān)護式。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的經濟效益分析。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測工作原理
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技術背景GIS運行時,電流通過高壓導體時產生的電動力引起振動,由于導體所受電動力正比于負載電流的平方,GIS本體振動產生的聲紋振動信號的基頻為100Hz。當存在機械故障時,聲紋振動信號的頻譜分布將發(fā)生改變,產生諧波分量。GIS本體機械型缺陷主要是指內部存在開關觸頭接觸異常、導電桿接觸不良、母線卡簧松動、屏蔽罩松動等異常時,在交變電場作用下發(fā)生異常振動,長期振動可能導致導電桿和絕緣件松動,易造成絕緣事故。異常振動還可能造成SF6氣體泄漏,損壞絕緣子和絕緣支柱,影響外殼接地牢固,危及GIS運行安全。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測工作原理